C++容器算法示例详解

vector<int> a{1, 1, 2, 3, 4, 4, 5};
vector<int> b{5, 6, 6};
find(a.begin(), a.end(), 3); // 返回的是迭代器，未查找到返回a.end()
find_if(a.begin(), a.end(), [](auto x){return x != 3;}); //接受一个一元谓词，找到第一个满足条件的元素
find_if_not(a.begin(), a.end(), [](auto x){return x != 3;}); //接受一个一元谓词，找到第一个不满足条件的元素
// find_first_of找到存在于第一个范围的第二个范围中的第一个元素（可能并不是第二个范围第一个元素）返回迭代器，也支持一个二元谓词。
vector<int> a{1, 1, 2, 3, 4, 4, 5};
vector<int> b{6, 5, 6};
auto it = find_first_of(a.begin(), a.end(), b.begin(), b.end());
cout << *it << endl; // 返回5
// find_end找到最后一个匹配子序列的位置，返回最后一个子序列开始的迭代器，也支持一个二元谓词
vector<int> a{1, 1, 2, 3, 1, 4, 1, 2};
vector<int> b{1, 2};
auto it = find_end(a.begin(), a.end(), b.begin(), b.end());
cout << distance(a.begin(), it) << endl; // 6指向第7个元素
// adjcent_find找到两个值邻近的元素，返回指向找到的第一个元素的迭代器，接受一个二元谓词
vector<int> a{1, 1, 2, 3, 4, 1, 2};
vector<int> b{1, 2};
auto it = adjacent_find(a.begin(), a.end());
auto it = adjacent_find(a.begin(), a.end(), 
    [](auto a, auto b)->bool{return  a + b = 10;});
cout << *it << endl;

// 无谓词写法
vector<int> a{1, 1, 2, 3, 4, 4, 5};
auto it = unique(a.begin(), a.end()); // 此时a为{1, 2, 3, 4, 5}
for_each(a.begin(), a.end(), [](auto it){cout << it << endl;}); // 输出为{1, 2, 3, 4, 5, 4, 5}
for_each(a.begin(), it, [](auto it){cout << it << endl;}); // 输出为{1, 2, 3, 4, 5}
// 有二元谓词
vector<int> a{1, 1, 2, 3, 4, 4, 5};
auto it = unique(a.begin(), 
    a.end(), [](auto a, auto b) -> bool{return  a != b;}); // 此时a为{1, 2, 3, 4, 5}，lambda表达式作为一个二元谓词，每次从数组中取两个严肃进行判断，然后删除不相等的元素。
for_each(a.begin(), a.end(), [](auto it) -> int{cout << it << endl;}); // Error，这是因为unique将返回的迭代器到之后的end()迭代器指向的值删除了，但是空间还在。此时访问，会发生未定义行为。
for_each(a.begin(), it, [](auto xs){cout << xs << endl;}); // 1，1
cout << distance(a.begin(), a.end()) << endl; // 7，distance求算距离是7

vector<int> a{1, 1, 2, 3, 4, 4, 5};
vector<int> b(7, 0);
auto it = unique_copy(a.begin(), a.end(), b.begin());
for_each(b.begin(), it, [](auto xs){cout << xs << endl;}); // out: 1 2 3 4 5
// 二元谓词, 一般不要使用二元谓词与数字直接进行比较，可以使用remove实现
auto it = unique_copy(a.begin(),
    a.end(), b.begin(), [x](auto a, auto b)
    -> bool{return a == 3;});
for_each(b.begin(), it, [](auto xs){cout << xs << endl;}); // out: 1 1 2 3，解释值等于3才会进行unique_copy
auto it = unique_copy(a.begin(),
    a.end(), b.begin(), [x](auto a, auto b)
    -> bool{return a == b;});
for_each(b.begin(), it, [](auto xs){cout << xs << endl;}); // out: 1 2 3 4 5，解释a = b，才会进行复制

sort(a.begin(), a.end());
sort(a.begin(), a.end(), greater<>()); // 使用库中自带的greater\less对象

distance(c.begin(), c.end());

array<int, 5> a{1, 2, 3, 4, 5};
for_each(a.begin(), a.end(), [](int& x){cout<< x; x *= 2;}); // 此时元素值会发生改变，因为捕获的是引用。
for_each(a.begin(), a.end(), [](auto x) -> void{x *= 2; cout << x;}); // 此时元素值不会发生改变，捕获的是值，会变为副本。
for_each_n(a.begin, 5, [](auto x) -> void{x *= 2; cout << x;}); // 第二个参数指定操作的数量n, 对n个元素进行操作。

vector<vector<int>> sx(1);
// 建议复制前先分配多个空间，避免不必要的扩容
copy(sx.begin(), sx.end() , sx.begin()); // 可以将[begin, end)之间的元素复制到从begin()开始的位置。这种操作会将原先的元素覆盖一次
// 一个有意思的做法是使用back_inserter指明要进行尾插法，某些支持双向插入的容器也可以转变未尾插容器，省去了一些需要选择插入函数的麻烦。
// set、map类红黑树容器不存在后插方法，无法进行此类调用，注意
copy(sx.begin(), sx.end() , back_inserter(sx)); // 负值时会在末尾插入元素
vector<int> a{1, 2, 3};
set<int> s;
copy(a.begin(), a.end() , back_inserter(s)); // Error
// 接下来我们考虑一个向vector<vector<int>>复制的问题
vector<vector<int>> v(1)； // 此时外部vector容量为1，size也是1。说明内部存在一个vector容器元素，但是此时vector[0]的size和capacity都是0，是一个空容器。
copy(v.begin(), v.end(), back_inserter(v)); // 此时内部空容器是2个

vector<int> a{1, 2, 3, 4, 5, 6};
set<int> s;
copy_backward(a.begin(), a.end() , s); // Error
copy_backward(a.begin(), a.begin() + 3, a.end()); // OK a{1, 2, 3, 1, 2, 3}
copy_backward(a.begin(), a.begin() + 3, a.begin()); // OK，但是数组不会发生任何改变，相当于复制到begin()迭代器之前没有意义。

next_permutation(a.begin(), a.end());

vector<int> a{1, 2, 2, 6, 7, 9};
vector<int> b{1, 2, 5, 8, 10};
vector<int> interResult;
vector<int> unionResult;
vector<int> differenceResult;
vector<int> symmetricResult;
set_intersection(a.begin(), a.end(),b.begin(), b.end(), back_inserter(interResult));
set_union(a.begin(), a.end(),b.begin(), b.end(), back_inserter(unionResult));
set_difference(a.begin(), a.end(),b.begin(), b.end(), back_inserter(differenceResult));
set_symmetric_difference(a.begin(), a.end(),b.begin(), b.end(), back_inserter(symmetricResult));
cout << "intersection:" <<endl;
for_each(interResult.begin(), interResult.end(), [](auto& item){cout << item << ":";});
cout << endl;
cout << "differencesection:" <<endl;
for_each(differenceResult.begin(), differenceResult.end(), [](auto& item){cout << item << ":";});
cout << endl;
cout << "unionsection:" <<endl;
for_each(unionResult.begin(), unionResult.end(), [](auto& item){cout << item << ":";});
cout << endl;
cout << "symmetric_diff_section:" <<endl;
for_each(symmetricDifferenceResult.begin(), symmetricDifferenceResult.end(), [](auto& item){cout << item << ":";});
/* output
* intersection:
* 1:2:
* differencesection:
* 2:6:7:9:
* unionsection:
* 1:2:2:5:6:7:8:9:10:
* symmetric_diff_section: 
* 2:6:7:9:5:8:10 */

vector<int> a{1,1,1,4};
vector<int> b{1,2};
auto it = search(a.begin(), a.end(),b.begin(), b.end());
auto xs = search_n(a.begin(), a.end(), 3, 1);
int ret = it == a.end()? -1 : 1;
int res = xs == a.end()? -1 : 1;
cout << ret <<endl; // -1; 未找到
cout << res << endl; // 1; 找到了{1，1，1}